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1、本文研究制備了含硼偶聯(lián)劑以提高氟聚物/TATB界面作用和粘合強(qiáng)度;另一方面,對(duì)熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)合成、分子結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其力學(xué)性能、阻尼性能影響規(guī)律性進(jìn)行研究,獲得了具有優(yōu)異力學(xué)性能、阻尼性能和粘結(jié)性能,適于PBX的高性能粘結(jié)劑,有效提高了PBX的機(jī)械性能,降低感度,提高其安定性。 通過(guò)分子設(shè)計(jì),研究制備了一系列含硼偶聯(lián)劑,利用硼原子與含氟聚合物中氟原子形成良好的配位鍵作用,并在偶聯(lián)劑分子中引入與TATB相似或有鍵合作用的
2、基團(tuán),達(dá)到分子橋的連接作用,以期提高氟聚物/TATB復(fù)合材料的界面作用。通過(guò)接觸角測(cè)定,計(jì)算了經(jīng)偶聯(lián)劑改性前后氟聚物與TATB的界面張力和粘附功,用FTIR、XPS和SEM對(duì)偶聯(lián)劑的界面作用進(jìn)行了分析,并用巴西實(shí)驗(yàn)測(cè)試了TATB基PBX的機(jī)械性能。結(jié)果表明,含硼偶聯(lián)劑能夠降低TATB與氟聚物之間的界面張力,提高粘附功。偶聯(lián)劑對(duì)炸藥本體沒(méi)有破壞,偶聯(lián)劑中的胺基可與TATB中的硝基形成氫鍵作用。偶聯(lián)劑CA-4可以提高TATB基PBX的力學(xué)性
3、能。 TPU與氟聚物相比,具有優(yōu)異的力學(xué)性能、阻尼性能及粘結(jié)性能,是PBX體系的高性能粘結(jié)劑。本文通過(guò)改變TPU分子的結(jié)構(gòu)參數(shù)(分子量,異氰酸酯種類(lèi),硬段含量,軟段種類(lèi),軟段分子量,擴(kuò)鏈劑種類(lèi)),用本體聚合一步法合成了一系列TPU,并分析了其力學(xué)性能及動(dòng)態(tài)力學(xué)性能,結(jié)果表明,TPU選用MDI和PBA作為軟硬段具有較好的綜合性能,增加硬段質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以增加TPU的硬度,降低斷裂伸長(zhǎng)率,阻尼峰向高溫方向移動(dòng);增加軟段分子量可以增加熱塑
4、性聚氨酯彈性體的拉伸強(qiáng)度、硬度,降低斷裂伸長(zhǎng)率,并使阻尼值降低,阻尼峰向低溫方向移動(dòng);增加擴(kuò)鏈劑長(zhǎng)度,拉伸強(qiáng)度和硬度依次降低,斷裂伸長(zhǎng)率上升,阻尼性能上升,增加擴(kuò)鏈劑側(cè)基可以增加阻尼性能。用FTIR、GPC和AFM分析了TPU的分子結(jié)構(gòu)、微相結(jié)構(gòu),分子量及其分布,結(jié)果表明,合成的TPU分子量高,分子量分布窄,性能穩(wěn)定,在TPU的分子中,存在微相分離,硬段相均勻分布于軟段相之中,起到增強(qiáng)作用。將所合成的TPU(CMA-14)對(duì)炸藥進(jìn)行包覆
5、,研究了其與炸藥之間的界面張力和粘附功,并用含硼偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理,結(jié)果表明,CMA-14與TATB和HMX的界面張力小于F<,2314>,粘附功要大于F<,2314>,具有較好的粘結(jié)性能,含硼偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑可進(jìn)一步提高TPU與TATB之間的界面性能,提高粘附功。將包覆好的PBX造型粉進(jìn)行機(jī)械感度測(cè)試,并采用壓縮強(qiáng)度與巴西實(shí)驗(yàn)測(cè)試了PBX力學(xué)性能,采用SEM分析了CMA-14的包覆效果。結(jié)果表明,CMA-14包覆的P
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